ROBOT PENJELAJAH MEMAKAI SISTEM REMOTE CONTROL BERBASIS IC DAC 0808 DAN ADC 0804 TUGAS AKHIR. Oleh: JONNI AYIPTO

Transkripsi

1 ROBOT PENJELAJAH MEMAKAI SISTEM REMOTE CONTROL BERBASIS IC DAC 0808 DAN ADC 0804 TUGAS AKHIR Oleh: JONNI AYIPTO Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan Program Studi Diploma III pada Program Studi Teknik Elektro Politeknik Batam PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK BATAM BATAM 2009

2 LEMBARAN PENGESAHAN ROBOT PENJELAJAH MEMAKAI SISTEM REMOTE CONTROL BERBASIS IC DAC 0808 DAN ADC 0804 TUGAS AKHIR Oleh: JONNI AYIPTO Diajukan dan disahkan sebagai laporan Tugas Akhir di Program Studi Teknik Elektro Politeknik Batam Batam, Mei 2009 Pembimbing, SUMANTRI K.ST ii

3 KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kepada Allah SWT atas berkat serta rahmat-nya, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Robot Penjelajah Memakai Sistem Remote Control Berbasis IC DAC 0808 Dan ADC Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademis untuk menyelesaikan studi Diploma III Politeknik pada Jurusan Teknik Elektro di Politeknik Batam. Kami menyadari bahwa apa yang yang kami lakukan dalam penyusunan buku tugas akhir masih terlalu jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang berguna dalam penyempurnaanpenyempurnaan sistem ini dimasa yang akan datang. Semoga apa yang telah kami lakukukan ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Batam, Juni 2009 Penyusun iii

4 UCAPAN TERIMAKASIH Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas izin- Nya tugas akhir ini dapat dapat kami selesaikan. Dalam perencanaan dan pembuatan hingga selesainya tugas akhir ini penulis tidak lepas dari bantuan pihak-pihak yang sangat membantu, sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terimakasih yang mendalam serta setulus-tulusnya kepada : 1. Allah SWT atas semuanya. 2. Ibunda dan Ayahanda tercinta atas dukungan, doa, motivasi, kasih sayang dan segala-galanya yang tak pernah henti diberikan kepadaku 3. Bapak Dr. Priyono Eko Sanyoto selaku direktur Politeknik Batam. 4. Bapak Iman Fahruzi, ST. selaku Kepala Program Studi Teknik Elektro yang selalu memberikan yang terbaik bagi kami. 5. Bapak Sumantri K.ST. selaku dosen pembimbing atas segala bantuan dan kesabaran dalam memberikan bimbingan, arahan, dan masukan-masukan bagi kami disetiap kesempatan dan telah menjadi orang tua kami selama tugas akhir ini. 6. Seluruh Dosen dan karyawan di Politeknik Batam atas fasilitas dan waktu yang diberikan. 7. Teman-teman senasib dan seperjuangan TE 06 mulai dari NIM sampai atas dukungannya. 8. Teman-teman angkatan 2006, informatika dan akuntansi. 9. Seluruh Mahasiswa dan Alumni Politeknik Batam. 10. Seluruh pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu. iv

5 ABSTRAK Robot penjelajah merupakan alternatif yang tidak dapat dielakkan lagi untuk memperoleh kerja yang tahan lama, beresiko dan tidak di batasi oleh ruang lingkungan. Untuk menujang sistem tersebut dapat di gunakan berbagai jenis IC sebagai pengedali salahsatunya berupa IC DAC dan ADC. Robot penjelajah yang mengunakan sistem remote kontrol berbasis IC DAC dan ADC 8bit karena penggunaannya sebagai pengontrol robot penjelajah ini di kendalikan oleh sebuah joy stick yang mempunyai 8 tombol yang di gunakan mengatur robot penjelajah bergerak dan memutar kamera CCTV ke arah kiri, kanan, atas dan bawah.robot penjelajah tersebut sebuah memiliki sebuah kamera CCTV yang berfungsi untuk menampikan keadaan disekitar robot penjelajah tersebut yang akan di tampilkan oleh melalui TV. Robot penjelajah ini mengunakan penguat untuk memperkuat sinyal yang di hasilkan oleh IC DAC. Robot penjelajah ini bekerja untuk penelitian pada kehidupan gua dengan pengamatan yang dapat di salurkan ke TV melalui Kamera CCTV yang ada pada robot contohnya kehidupan burung wallet. Robot di gerakan oleh joystick sistem kerja apabila tombol di tekan maka akan menghubungkan tegangan pada input DAC di perkuat oleh ompamp 741 disalurkan ADC pegeluaran di hubung ke L298 driver motor maka motor dc akan aktif. Keyword : Remote Control, Robot, dan CCTV. v

6 DAFTAR ISI LEMBARAN PENGESAHAN... II KATA PENGANTAR... III UCAPAN TERIMAKASIH... IV ABSTRAK... V DAFTAR ISI... VI DAFTAR TABEL... VIII DAFTAR GAMBAR... IX BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG BATASAN MASALAH TUJUAN DAN MANFAAT METODOLOGI PENELITIAN SISTEMATIKA PENULISAN... 3 BAB II IKHTISAR SISTEM DESKRIPSI UMUM KARAKTERISTIK LINGKUNGAN OPERASI PENGEMBANGAN... 7 BAB III LANDASAN TEORI IC DAC PENGENALAN OP AMP OP AMP LM ADC POWER SUPPLY DRIVER MOTOR L MOTOR DC BAB IV PERANCANGAN SISTEM PERANCANGAN RANGKAIAN perancangan power supply perancangan DAC 0808 dengan ompamp LM perancagan Driver L perancagan ADC PERANCANGAN MEKANIK perancangan joy stick vi

7 4.6.2 perancangan robot BAB V PENGUKURAN DAN PENGUJIAN PENGUKURAN Pengukuran driver motor ic L Pengukuran DAC yang melalui output lm Pengukuran DAC yang melalui output LM PENGUJIAN Rangkaian penguat LM Pengujian rangkaian penguat megunakan potensio Pengujian rangkaian DAC Pengujian rangkaian L Pengujian dan pengukuran pada robot pejelajah BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vii

8 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Input dan Output Motor Pada IC L298N 16 Tabel 5.1 Pegukuran input output power supply 5 volt 27 Tabel 5.2 pengukuran input output power supply 12 volt 28 Tabel 5.3 pengukuran input output power supply -12 volt 28 Tabel 5.4 Hasil Pengukuran Keluaran dari IC L298N 29 Tabel 5.5 Percobaan pengukuran DAC 30 Tabel 5.5 Percobaan pengukuran ADC 31 viii

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem Kerja Robot penjelajah 5 Gambar 2.2 Blok Diagram kamera CCTV ke TV 5 Gambar 2.3 flow chart system kerja dari gambar Gambar 3.1 Pin konfigurasi DAC Gambar 3.2 Rangkaian DAC Gambar 3.3 Input output pada op amp 11 Gambar 3.4 Konfigurasi pin IC Op amp Gambar 3.5 Pin konfigurasi ADC Gambar 3.6 Konfigurasi Pin IC L Gambar 3.7 Motor DC 16 Gambar 4.1 Rangkaian power supply 18 Gambar 4.2 Rangkaian DAC Gambar 4.3 Skematik Rangkaian Driver Motor IC L298N 20 Gambar 4.4 Rangkaian ADC Gambar 4.5 Pandangan sisi atas Joy Stick 23 Gambar 4.6 Pandangan sisi atas Joy Stick 24 Gambar 4.7 Pandangan sisi kanan Joy Stick 24 Gambar 4.8 Pandangan sisi kiri Joy Stick 25 Gambar 4.9 Robot Penjelajah yang di control oleh DAC dan ADC 26 Gambar 5.1 Pengukuran input output power supply +5 volt 27 Gambar 5.2 Pengukuran input output power supply +12 volt 28 Gambar 5.3 Pengukuran input output power supply -12 volt 28 Gambar 5.4 Pengukuran Output pada IC L Gambar 5.5 tombol yang di tekan pada joystick 30 ix

10

11 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teknologi robot mobil penjelajah pada masa sekarang ini berkembang dengan pesat mengimbangi kemajuan teknologi yang ada. Perkembangan robot mobil pejelajah tidak hanya pada kecanggihan mekaniknya saja, melainkan juga sistem kendalinya menggunakan sistem komputerisasi. Perkembangan robot mobil penjelajah ini merupakan suatu tembusan bagi dunia penenlitian yang sulit dijangkau oleh manusia untuk penelitian dalam berbagai bidang contohnya di luar angkasa, pergunungan, dalam gua, dan militer untuk melihat situasi kodisi yang terjadi pada sekelilingnya. Robot mobil penjelajah adalah konstruksi robot yang ciri khasnya adalah mempunyai aktuator berupa roda untuk menggerakkan keseluruhan badan robot tersebut, sehingga robot tersebut dapat melakukan perpindahan posisi dari satu titik ke titik yang lain dan menpunyai kamera CCTV yang digunakan untuk melihat keadaan. Robot mobil yang mengunakan metode IC DAC (Digital Analog Conveter) dan IC ADC (Anolog Digital Conventer) merupakan sebuah pemikiran baru dalam dunia pembuatan robot mobil yang masih mempunyai peluang besar untuk berkembang. Robot yang mengunakan metode DAC dan ADC sebagai pengendali tidak membutuhkan pemograman. Selain itu, juga sebagai penerapan dari ilmu yang telah dipelajari selama masa kuliah.

12 2 1.2 Batasan Masalah Dengan adanya permasalahan yang harus diselesaikan pada aplikasi robot mobil berbasis ADC dan DAC maka dalam tugas akhir ini dibatasi pada hal-hal sebagai berikut : 1. Remote control mengunakan media kabel untuk pengendalian robot. 2. Robot tidak dilengkapi dengan sensor apapun. 3. Panjang kabel remote control maksimal 15 meter. 4. Modul kamera CCTV tidak dibahas dalam proyek ini. 1.3 Tujuan dan Manfaat Adapun Tujuan dan mafaat dari tugas akhir ini adalah : Bisa memperaktekan sebuah sistem DAC dan ADC secara nyata dan belajar pada aplikasi. Mengembangkan lebih jauh dalam teknologi ADC dan DAC pada robot.

13 3 1.4 Metodologi Penelitian Untuk menyelesaikan tugas akhir ini, dilakukan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Study literature 2. Perencanaan perangkat keras. 3. Pembuatan alat. 4. Melakukan pengujian alat. 5. Penyempurnaan alat. 6. Menyusun buku laporan tugas akhir. 1.5 Sistematika Penulisan Agar lebih mudah memahami isi keseluruhan dari tugas akhir ini, maka penyusunan buku laporan tugas akhir ini terdiri dari beberapa bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut : BAB 1 : PENDAHULUAN Memberikan latar belakang tentang permasalahan, tujuan dan manfaat, serta batasan masalah yang dibahas dalam tugas akhir ini. BAB 2 : IKHTISAR SISTEM Menjelaskan gambaran umum cara kerja sistem yang dibuat, dilengkapi dengan keterangan-keterangan (gambar dan blok diagram) sehingga pembaca dapat memahami bagaimana cara kerja aplikasi yang dibuat. BAB 3 : LANDASAN TEORI Memberikan dasar teori untuk menunjang penyelesaian masalah dalam tugas akhir ini. Teori dasar yang diberikan meliputi : pengenalan ADC, pengenalan DAC, pengenal op amp LM471, IC L298, motor DC dan power supply.

14 4 BAB 4 : PERANCANGAN SISTEM Membahas tahap-tahap perencanaan dan pembuatan perangkat keras BAB 5 : PENGUKURAN, PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM Melakukan pengujian yang berhubungan secara langsung terhadap parameter sesungguhnya, apakah rangkaian yang diuji sudah sesuai dengan yang diharapkan. BAB 6 : KESIMPULAN DAN SARAN Memberi kesimpulan pembahasan tentang hasil yang telah diperoleh dan saransaran yang memungkinkan untuk pengembangan tugas akhir ini.

15 5 BAB II IKHTISAR SISTEM 2.1 Deskripsi Umum Perancangan dalam pembuatan robot penjelajah memakai sistem remote control berbasis IC DAC 0808 dan IC ADC 0804 terdiri atas berbagai komponen penting yaitu IC DAC 0808, IC ADC 0804, penguat Op amp LM741, driver motor L298 dan Motor 12dcVolt. Swtich DAC LM741 ADC L298 Motor Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem Kerja Robot Penjelajah Kamera CCTV wireless Penerima wireless kameracctv TV Gambar 2.2 Blok Diagram Kamera CCTV ke TV Dari blok diagram tersebut bisa kita lihat bahwa robot penjelajah terdiri dari 2 bagian. Bagian Gambar 2.1 merupakan bagian pengendali gerakan dimana switch itu tekan maka akan menghasilkan tegangan diambil oleh IC DAC (Digital Analog Conveter) sehinggal menghasilkan output berupa digital dan di perkuat oleh Op amp LM 741 sehingga dapat diterima oleh IC ADC (Analog Digital Conveter) yang dihubungkan dengan L298 Outputnya merupakan pengerak motor sesuai dengan kemasukan dari L298. Bagian 2.2 merupakan bagian dimana terjadinya pengambilan gambar dari kamera CCTV yang dikirim melalui frekuensi dan diterima oleh TV.

16 6 START Ket : motor 1 dan motor 3 merupakan motor gerak robot motor 2 dan motor 4 merupakan motor kamera cctv wireless Switch on/off Apakah tombol 1 ditekan? Apakah tombol 2 ditekan? Apakah tombol 3 ditekan? Apakah tombol 4 ditekan? Apakah tombol 5 ditekan? Apakah tombol 6 ditekan? Apakah tombol6 ditekan? Tombol 8 di tekan Bit 8 aktif Bit7 dan bit 5 aktif Bit 8 dan bit 6 aktif Bit 5 aktif Bit 2 dan bit 4 aktif Bit 1 dan bit 3 aktif Bit 4 aktif Bit 1 aktif Tegangan dac =19mv Tegangan dac =193mv Tegangan dac =96mv Tegangan dac = 145mv Tegangan dac =1,54v Tegangan dac = 3.09v Tegangan dac =3,09mv Tegangan dac =2.47v Output ADC DB 7 aktif Output ADC DB 6 dan DB 4 aktif Output ADC DB 7 dan DB 5 aktif Output ADC DB 4 aktif Output ADC DB 1 dan DB 3 aktif Output ADC DB 0 dan DB 2 aktif Output ADC DB 3 aktif Output ADC DB 0 aktif Motor 1 forward Motor 2 reverse Motor 1 reverse Motor 2 forward Motor 3 forward Motor 4 reverse Motor 3 reverse Motor 4 forward Gambar 2.3 Flow chart sistem kerja dari gambar 2.1 Secara rinci dapat kami jelaskan proses kerja robot penjelajah memakai sistem remote control berbasis IC DAC 0808 dan IC ADC 0804 ini adalah sebagai berikut : 1. Proses pengedalian motor adalah proses dimana user menentukan gerak motor ke berbagi arah yang telah ditentukan, dimana proses ini juga untuk menetukan arah kamera CCTV. 2. Apabila user menekan Switch start maka kamera CCTV akan langsung terhubung ke TV dan menampilkan gambar yang ditangkap oleh kamera CCTV.

17 7 3. Apabila user menekan tombol gerak maka IC DAC akan megubah tegangan digital menjadi analog kemudian diperkuat oleh Op amp dan dikirim ke ADC mengubah tegangan analog kembali mejadi digital dan disalurkan ke motor. 4. Dan apabila tombol Off di tekan maka semua sistem tidak akan bekerja. 2.2 Karakteristik Perancangan pada sistem remote control berbasis IC DAC 0808 dan IC ADC 0804 ini memiliki beberapa karateristik diantaranya adalah sebagai berikut : Stick penghubungnya dengan robot penjelajah mengunakan kabel. Stick sebagai pengendali gerak motor yang terdapat pada robot penjelajah. Bagian kamera CCTV terpisah dari bagian pengedalian motor. Pada alat sistem kerjanya tidak mengunakan software. 2.3 Lingkungan Operasi dan Pengembangan Sistem remote control berbasis IC DAC 0808 dan IC ADC 0804 ini adalah bentuk aplikasi berkerja untuk digunakan berbagai penelitian dalam berbagai bidang yang sulit dijangkau oleh manusia untuk menemukan atau meneliti suatu keadaan yang munkin dapat digunakan oleh manusia dalam mengatasi berbagai masalah dan sistem alat dapat dikembangkan ke penelitian luar angkasa dan bawah lautan.

18 8 BAB III LANDASAN TEORI 3.1 IC DAC0808 DAC0808 merupakan salah satu contoh konverter D/A. IC ini tidak mahal dan digunakan secara luas dalam beberapa aplikasi, D/A ini menerapkan metode tangga R- 2R 8 bit yang dilengkapi dengan sumber arus acuan dan delapan buah transistor saklar untuk mengarahkan arus biner. Suatu tegangan dan hambatan eksternal dipergunakan untuk mengatur arus acuan pada nilai yang lazim berlaku yaitu 2 ma. DAC0808 mempunyai waktu pemantapan 150ns dan ketelitian relatif Konfigurasi pin ditunjukkan seperti pada gambar 3.1. dengan penjelasan sebagai berikut. Pin 1 tidak dipakai ( NC singkatan dari no connection ). Pin 2 adalah penghubung ke ground. Pin 3 harus dipasang pada -12V. Pin 4 adalah saluran balik dari ground, yang sifatnya sebagai output pembalik. Pin 5 s/d 12 merukan 8 bit masukan data. Pin 13 harus dipasang pada catu daya +5V. Pin 14 dihubungkan dengan catu daya positif melalui hambatan R14, dan pin 15 dihubungkan ke ground melalui hambatan R15. Akhirnya sebuah kapasitor antara pin 16 dan pin 13 berfungsi untuk memberi kompensasi frekuensi bagi IC ini.

19 9 Gambar 3.1 Pin konfigurasi DAC 0808 Cara untuk menghitung pengeluaran Io dari IC DAC 0808 dan tegangan pengeluaran dari LM741 dapat di rumus sebagai berikut: Io = Merupakan pengeluaran arus dari IC DAC Vo = Tegangan yang telah melalui penguat om pamp Lm 741 K = Arus yang dihasilkan oleh perbandingan antara vref sama R14

20 10 Gambar 3.2 Rangkaian DAC PENGENALAN OP AMP Operational Amplifier, sering disingkat dengan sebutan Op Amp, merupakan komponen yang penting dan banyak digunakan dalam rangkaian elektronik berdaya rendah (low power). Op Amp (Operasional Amplifiers) pada hakekatnya merupakan sejenis IC. Di dalamnya terdapat suatu rangkaian elektronik yang terdiri atas beberapa transistor, resistor atau dioda. Jika kepada IC jenis ini ditambahkan suatu jenis rangkaian, masukkan dan suatu jenis rangkaian umpan balik, maka IC ini dapat dipakai untuk mengerjakan berbagai operasi matematika, seperti menjumlah, mengurangi, membagi, mengali, mengintegrasi, dsb. Oleh karena itu IC jenis ini dinamakan penguat operasi atau operasional amplifier, disingkat Op Amp. Namun demikian Op Amp dapat pula dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misalnya sebagai penguat audio, pengatur nada, osilator atau pembangkit gelombang, sensor

21 11 circuit, dsb. Op Amp banyak disukai karena faktor penguatannya besar ( kali). Istilah operational merujuk pada kegunaan op amp pada rangkaian elektronik yang memberikan operasi aritmetik pada tegangan input (atau arus input) yang diberikan pada rangkaian. Op amp digambarkan secara skematik seperti pada gambar di bawah ini. Gambar 3.3 input output pada op amp Simbol menunjukkan inverting input dan + menunjukkan non inverting input. Koneksi ke catu daya pada op amp tidak selalu digambarkan dalam diagram, namun harusdimasukkan pada rangkaian yang sebenarnya IC OP AMP 741 Gambar 3.4 Konfigurasi pin IC Op amp 741

22 12 IC op amp yang digunakan pada percobaan ini ditunjukkan pada Gambar 1. Rangkaian op amp ini dikemas dalam bentuk dual in line package (DIP). DIP memiliki tanda bulatan atau strip pada salah satu ujungnya untuk menandai arah yang benar dari rangkaian. Pada bagian atas DIP biasanya tercetak nomor standar IC. Perhatikan bahwa penomoran pin dilakukan berlawanan arah jarum jam, dimulai dari bagian yang dekat dengan tanda bulatan/strip. Pada IC ini terdapat dua pin input, dua pin power supply, satu pin output, satu pin NC (no connection), dan dua pin offset null. Pin offset null memungkinkan kita untuk melakukan sedikit pengaturan terhadap arus internal di dalam IC untuk memaksa tegangan output menjadi nol ketika kedua input bernilai nol. Pada percobaan kali ini kita tidak akan menggunakan fitur offset null. Perhatikan bahwa tidak terdapat pin ground pada op amp ini, op amp menerima referensi ground dari rangkaian dan komponen eksternal. Meskipun pada IC yang digunakan pada eksperimen ini hanya berisi satu buah op amp, terdapat banyak tipe IC lain yang memiliki dua atau lebih op amp dalam suatu kemasan DIP. IC op amp memiliki kelakukan yang sangat mirip dengan konsep op amp ideal pada analisis rangkaian. Bagaimanapun, terdapat batasan batasan penting yang perlu diperhatikan. Pertama, tegangan maksimum power supply tidak boleh melebihi rating maksimum, biasanya ±18V, karena akan merusak IC. Kedua, tegangan output dari IC op amp biasanya satu atau dua volt lebih kecil dari tegangan power supply. Sebagai contoh, tegangan swing output dari suatu op amp dengan tegangan supply 15 V adalah ±13V. Ketiga, arus output dari sebagian besar op amp memiliki batas pada 30mA, yang berarti bahwa resistansi beban yang ditambahkan

23 13 pada output op amp harus cukup besar sehingga pada tegangan output maksimum, arus output yang mengalir tidak melebihi batas arus maksimum. 3.3 ADC 0804 ADC adalah suatu komponen yang berfungsi sebagai akusisi data yaitu mengambil isyarat analog untuk diubah menjadi isyarat digital. ADC yang dipakai adalah ADC bit dengan mengunakan metode konversi pendekatan berturutan atau Successive approximation register (SAR). Metode SAR adalah perhitungan naik deretan data biner, register ini menghitung dengan mencoba seluruh nilai bit dimulai dari MSB dan diakhiri dengan SLB. Gambar di bawah ini adalah konfigurasi pin-pin ADC 0804 : Gambar 3.5 pin konfigurasi ADC 0804 Pada dasarnya Analog To Digital Converter (ADC) memiliki 2 bagian yaitu, bagian multiplexer dan bagian converter. Nilai tegangan masukan (Vx) dari sebuah ADC secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut : Vx= Vref (b b b b b b b bn.2 -n )

24 14 Dimana: Vx = tegangan masukan Vref = tegangan referensi Sedangkan resolusi dari sebuah ADC secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut: V= Vref x 2 -n Dimana : V n = resolusi = jumblah bit 3.4 Power Supply Power supply atau catu daya memberikan supply tegangan pada elektronik. Catu daya mendapatkan sumber tegangan dari PLN sebesar 220 Vac. Tegangan 220 Vac ini kemudian diturunkan menjadi, 12 Vac,5 Vac dan -12 Vac melalui trafo penurun tegangan yang sudah disediakan. Tegangan AC 24 Volt disearahkan oleh dioda bridge menjadi tegangan DC. Keluaran dari dioda bridge ini kemudian masuk ke IC regulator yang fungsinya adalah untuk menstabilkan tegangan. IC regulator yang digunakan terdiri dari beberapa IC (sesuai kebutuhan) yang terdiri dari tipe LM7805 dan LM7812 dan LM7812. Oleh karena tegangan yang diperlukan pada tiap rangkaian ada yang tidak sama, maka rangkaian catu daya ini dirancang memiliki beberapa keluaran tegangan DC yang keluarannya terdiri dari ukuran tegangan +5 Volt, +12, -12 Volt Ukuran tegangan tersebutlah yang akan berfungsi untuk memberikan supply tegangan. Kapasitor pada catu daya berfungsi sebagai filter atau untuk membuang noise pada tegangan DC. Pada rangkaian untuk menyearahkan tegangan digunakan dioda

25 15 bridge, karena dioda bridge mempunyai tegangan ripple yang lebih baik dibandingkan dioda jenis lainnya. 3.5 Driver Motor L298 Sedangkan untuk mengaktifkan motor digunakan rangkaian tambahan menggunakan IC L298 dimana output dari IC ini diatur dengan mengaktifkan bit-bit yang ada pada mikrokontroller. IC ini terdapat 2 buah H bridge dimana mampu mengontrol 2 buah motor DC dengan arah forward dan reverse. Pada IC ini terdapat dua sumber tegangan yakni tegangan 5 Volt untuk supply IC L298 sedangkan 12 Volt untuk supply motor. Terdapat komponen tambahan dalam pembuatan rangkaian driver motor L298 yang membantu kinerja dari rangkaian ini yakni, resistor yang berfungsi untuk mendeteksi arus dan kapasitor untuk memastikan arus yang masuk adalah DC murni.berikut dibawah susunan konfigurasi IC L298, yang penulis gunakan dalam pembuatan proyek akhir. Gambar 3.6 Konfigurasi Pin IC L298

26 16 Tabel 3.1 Input dan Output Motor Pada IC L298N Ven = High Input In1 & In3 = High In2 & In4 = Low Output Memory Motor Forward Ven= Low In2 & In4 = High In1 & In3 = Low In1 & In3 = In2 &In4 In1 & In3 = X In2 & In4 = X Motor Reverse Stop Stop 3.6 Motor DC Prinsip kerja Pada motor DC ialah, kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konverter energi baik energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya dari energi mekanik menjadi energi listrik (generator) berlangsung melalui medium medan magnet. Energi yang akan diubah dari suatu sistem ke sistem yang lain, sementara akan tersimpan pada medium medan magnet untuk kemudian dilepaskan menjadi energi sistem lainnya. Gambar 3.7 Motor DC

27 17 BAB IV PERANCANGAN SISTEM 4.1 Perancangan Rangkaian Perancangan dan pembuatan Robot Penjelajah Memakai Sistem Remote Control Berbasis IC DAC 0808 DAN ADC 0804 ini mempunyai enam unsur penting yang mempunyai fungsi masing-masing dan saling berhubungan, sehingga dapat membuat alat ini berfungsi lebih baik. 6 unsur tersebut adalah power supply, DAC, OP AMP LM 471, ADC, DriverL298 dan motor DC. 4.2 Perancangan Power Supply Rangkaian power supply ini digunakan sebagai sumber tegangan dc dari semua rangkaian. Pada rangkaian power supply ini terdapat beberapa proses. Proses pertama ialah menurunkan tegangan dari 220VAC menjadi 12VAC, 5VAC dan -12 VAC oleh transformator step down. Proses yang kedua ialah proses menyearahkan tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC) dengan menggunakan penyearah gelombang penuh yaitu menggunakan dioda jembatan (Dioda Brige). Proses yang ke tiga ialah proses penghalusan gelombang yang dikenal dengan istilah filter yaitu memperkecil ripple tegangan yang telah disearahkan oleh dioda sehingga mendapatkan tegangan dc yang sempurna. Setelah itu, proses yang keempat yaitu menstabilkan tegangan dc dengan menggunakan regulator 7812 untuk tegangan 12V DC, regulator 7805 untuk tegangan 5V DC, dan 7912 untuk tegangan -12 Vdc ditambahkan lagi capasitor pada masing-masing output regulator agar tegangan keluaran yang masuk kerangkaian stabil.

28 18 Gambar 4.1 Rangkaian power supply 4.3 Perancangan DAC 0808 Dengan OP AMP LM 741 Rangkaian DAC ini diperlukan pada saat suatu rangkaian digital digunakan sebagai alat kontrol pada suatu sistem rangkaian yang mengoperasikan parameter tegangan atau arus dalam analog. DAC 0808 akan mengubah setiap konfigurasi logika pada input-inputnya ke dalam tegangan analog pada outputnya dengan perbandingan tertentu. Pada dasarnya keluaran dari DAC 0808 adalah tegangan kecil, oleh karena itu setelah IC DAC 0808 diperlukan IC LM741 yang berfungsi sebagai op omp. Sehingga keluaran dari LM741 sudah berupa tegangan yang mana tegangan tersebut dapat digunakan sebagai tegangan masukan referensi pada ADC. Rangkaian DAC 0808 dan op amp LM 741 selengkapnya terlihat pada gambar di bawah ini :

29 19 Gambar 4.2 Rangkaian DAC Perancangan Driver L298 IC L298 merupakan IC yang digunakan untuk mengontrol motor pada proyek yang penulis gunakan, Output dari IC ini difungsikan untuk mengontrol dua buah motor DC yang dapat berputar secara forward dan reverse. Pada rangkaian ini juga terdapat resistor sense, yang berfungsi mendeteksi arus yang mengalir ke beban. Pada rangkaian ini resistor adalah 1 ohm, berikut adalah rumus perhitungannya : Rsen = Vsen / I load Ket : Rsen = Resistor Sense (Ohm) Vsen = Tegangan Sense (Volt) I load = Arus Beban

30 20 Contoh : Dik : Vsen = 2 volt (dari datasheet) I load = 2 A Rsen = Vsen / I load Rsen = 2 / 2 = 1 ohm Dari perhitungan diatas apabila ingin melewatkan arus yang besar maka nilai dari resistor sense diperkecil. Berikut adalah gambar rangkaian driver motor L298N : Gambar 4.3 Skematik Rangkaian Driver Motor IC L298N

31 Perancangan ADC 0804 Rangkaian ADC ini diperlukan pada saat suatu rangkaian digital digunakan sebagai alat kontrol pada suatu sistem rangkaian yang mengoperasikan parameter tegangan atau arus dalam digital. DAC 0804 akan mengubah setiap konfigurasi analog pada input-inputnya ke dalam tegangan digital pada outputnya dengan perbandingan antara tegangan masukkan analog dengan tegangan D/A Converter, apabila tegangan masukkan yang akan dikonversi belum sama dengan tegangan keluaran dari D/A Converter maka keluaran comparator = 1 (A>B) sehingga clock dapat memberikan masukkan counter dan hitungan counter naik. Bila diperoleh masukan A = B maka output comparator 0, dan clock berhenti, dan inilah nilai digitdigit yang dibaca oleh ADC. Dalam ADC 0804 Vref merupakan tegangan masukan analog maksimum, yaitu tegangan yang menghasilkan suatu keluaran digital maksimum FFH. Bila pin 9 tidak dihubungkan (tidak dipakai), VREF berharga sama dengan tegangan catu VCC. Ini berarti bahwa catu tegangan +5V memberikan jangkauan masukan analog dari 0 sampai +5V bagi masukan positif yang bersisitunggal. Pada ADC 0804 ini, terdapat dua jenis prinsip didalam melakukan konversi, yaitu free running dan mode control.

32 22 Gambar 4.4 Rangkaian ADC Perancangan Mekanik Perancangan Joy Stick Pada perancangan mekanik digunakan joy stick PS yang telah dimodifikasi yang menjadi tombol tombol digital dapat dilihat pada gambar serta keterangan fungsinya sebagai berikut :

33 Gambar 4.5 Pandangan Sisi Atas Joy Stick 9 8 Tombol 1 di gunakan untuk membelok ke kiri mengarah ke atas. Tombol 2 digunakan untuk memutar kamera CCTV ke ke kiri. Tombol 3 di gunakan untuk membelok ke kanan mengarah ke bawah. Tombol 4 di gunakan untuk memutar kamera CCTV ke kanan. Tombol 5 di gunakan untuk menbelok ke kanan mengarah ke atas. Tombol 6 di gunakan untuk mengarah kamera CCTV ke bawah. Tombol 7 di gunakan untuk membelok ke kiri mengarah ke bawah. Tombol 8 di gunakan untuk mengarah kamera CCTV ke ke atas. Keterangan pegarahannya sesuai dengan arah jarum jam. Nomor 9 lampu indikator yang menyatakan aktif engaknya robot.

34 24 10 Gambar 4.6 Pandangan Sisi Atas Joy Stick Nomor 10 digunakan untuk mengatur tegangan Vref Gambar 4.7 Pandangan Sisi Kanan Joy Stick Nomor 11 power dari joystick. Nomor 12 digunakan untuk mengatur sinyal frekuensi penerima. Nomor 13 antena yang di gunakan untuk menerima sinyal pengirim.

35 Gambar 4.8 Pandangan Sisi Kiri Joy Stick Nomor 14 di guankan sebagai port penghubung antara pegeluaran dari LM741 dengan ADC. Nomor 15 sumber 12Vdc yang digunakan untuk receiver. Nomor 16 port video yang digunakan untuk mengsalurkan sinyal video ke TV. Nomor 17 port audio yang di gunakan untuk mengsalurkan sinyal audio ke TV.

36 Perancangan Robot Pada perancangan mekanik ini badan robot menggunakan bahan yang terbuat acrylic 2mm beserta roda yang sudah jadi terbuat dari plastic hasilnya dapat dilihat di bawah ini : Gambar 4.9 Robot Pejelajah Yang Dikontrol Oleh DAC Dan ADC

37 27 BAB V PENGUKURAN DAN PENGUJIAN ALAT 5.1 PENGUKURAN Pengukuran mempunyai tujuan untuk mengetahui kinerja dari suatu sistem yang telah dirancang apakah telah sesuai dengan spesifikasi atau tidak. Adapun alat yang penulis gunakan dalam pengukuran proyek ini ialah dengan menggunakan multimeter digital saja. Multimeter digital digunakan untuk mengukur besarnya tegangan(v), dan nilai resistansi(ω) dari rangkaian yang telah dirancangkan. Gambar 5.1 pengukuran Input Output Power Supply +5 volt Tabel 5.1 Pegukuran Input Output Power Supply +5 volt NO Test point tengangan keterangan input output

38 28 Gambar 5.2 Pengukuran Input Output Power Supply +12 volt Tabel 5.2 Pengukuran Input Output Power Supply +12 volt NO Test point Tengangan keterangan ,2V input ,34V output 1 Input 7912 out ground volt 1 2 Gambar5.3 Pengukuran Input Output Power Supply -12 volt Tabel 5.3 Pengukuran Input Output Power Supply -12 volt NO Test point tengangan keterangan ,2V input ,34V output

39 29 Dari hasil pengukuran di atas dapat dinyatakan bahwa terjadi toleransi dikomponen IC regulator sehingga tegangan yang dihasilkan terdapat selisih tetapi hanya perbedaan kecil Pengukuran pada Driver Motor ( IC L298 ) Gambar 5.4 Pengukuran Output pada IC L298 Pengukuran output motor dilakukan pada titik bernomor 13 (probe positif) dan titik bernomor 14 (probe negatif). Pada IC L298N didapat hasil pengukuran sebagai berikut: Tabel 5.4 Hasil Pengukuran Keluaran dari IC L298N Input (Volt) Output (Volt)

40 pengukuran DAC Yang Melalui Output LM 741 Hasil pengukuran dari rangkaiannya pada Gambar 4.2 dapat dilihat dari tabel di bawah ini. Tabel 5.5 Percobaan Pengukuran DAC A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 OUTPUT DARI LM 741 Output perhitungan mv 19mv mv 39mv mv 77mv mv 154mv mv 309mv mv 618mv ,23v 1.23v ,47v 2,47v Hasil pengukuran di atas menbuktikan bawah semakin besar bit yang diberikan maka tegangan yang dihasilkan semakin besar. terjadinya perbedaan nilai antara perhitungan dengan pengukuran disebabkan adanya toleransi diberbagai komponen sehingga nilai perbandingan terjadi selisih dalam perhitungan.

41 Pengukuran ADC sumber nya dari sumber input dari LM741 Hasil pengukuran dari rangkaiannya pada gambar 4.4 dapat dilihat dari tabel di bawah ini. Tabel 5.6 Percobaan Pengukuran ADC Tegangan input Bit output dari ADC 0804 DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 HASIL PEHITUNGAN INPUT DARI BIT YANG DI TAMPILKAN 19mv mv 39mv mv 76mv mv 154mv mv 306mv mv 611mv mv 1,23V ,248v 2,47V ,496v dari hasil pengujian diatas dapat dibuktikan output ADC sesuai dengan tegangan yang diberikan dari LM741.

42 Pengujian Pengujian dilakukan untuk mengetahui kemampuan kerja dari suatu rangkaian. Adapun pengujian ini dilakukan per blok dengan tujuan mempermudah dalam melakukan pengujian Pengujian rangkaian penguat LM741 Pengujian rangkaian penguat LM741 dilakukan dengan cara memberikan input tentukan perbandingan antara input dan output apakah hasilnya sesuai dengan teori Pengujian rangkaian ADC dengan mengunakan potensio Pengujian ini di lakukan dengan memberikan tegangan input yang bervariabel pada ADC dengan cara memasang potensio pada rangkaian ADC pasang led di output ADC kemudian di Putar potensionya maka led nya akan menunjukan nilai bit yang berbeda sesuai dengan hasil comparator Pengujian rangkaian DAC Pengujian ini di lakukan dengan memberikan input pada port 0 sampai port7 jika nilai misalnya memberikan nilai sampai maka DAC output yang setelah melewati omp ap LM 471 akan menghasilkan tegangan kenaikan linier Pengujian rangkaian L298 Pengujian driver motor L298 dapat dilakukan dengan cara memberikan tegangan high (5 Volt) terhadap enable pin yang terdapat pada IC ini. Kemudian melakukan pengaturan bit yang dapat dilakukan pada bit 1 sampai bit 4.

43 Pengujian dan pengukuran pada robot pejelajah Tabel 5.7 Pegujian Sistem Kerja Robot Bagian DAC Pergerakan Tobol yang Tegangan Input DAC yang aktif motor Ditekan Vout DAC A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Maju 1 dan 5 1,40v Mundur 3 dan 7 405mv Belok kanan 5 1,54v Belok kiri 1 19mv Mundur kekiri 7 309mv Mundur kekanan 3 96mv Cctv ke kiri 2 193mv Cctv ke kanan 4 154mv Cctv ke atas v Cctv ke bawah v Tabel 5.8 Pegujian Sistem Kerja Robot Bagian ADC Tegangan Pengeluaran DAC input ADC DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 1,40v mv ,54v mv mv mv mv mv v v

44 Gambar 5.5 Tombol Yang Ditekan Pada Joystick Dari pengujian dan pegukuran di atas dapat dinyatakan robot bekerja dengan baik biarpun ada perbedaan antara perhitungan dengan pengukuran yang disebabkan adanya tolerasi pada tiap-tiap komponen yang di pakai.

45 35 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Dari hasil perencanaan, pembuatan dan pengujian tugas akhir yang judul robot penjelajah memakai sistem remote kontrol berbasis IC DAC0808 dan ADC0804 Dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut : 1. Keluaran dari Power Supply yang digunakan dapat dikatakan stabil dapat di lihat dari hari pengkuran dibab Driver motor berupa IC L298 dapat dinyatakan berkerja dengan baik dari hasil pengujian dan pengukuran dibab DAC dapat dinyatakan bekerja baik dengan lihat dari hasil tabel pengetesan yaitu kenaikannya tegangan pada output linier. 4. Bahwa ADC bekerja jika potensionya diputar maka ADC akan menghasil output yang berbeda dapat dilihat dari led. 6.2 Saran Untuk sistem yang lebih baik kedepannya perlu ditambahkan beberapa hal diantaranya : 1. Sistem kabelnya diganti mejadi wireless supaya dapat bekerja lebih maksimum. 2. Megunakan IC ADDA sebagai penganti ADC dan DAC untuk mempermudah kerja dari sistem ini. 3. Mengunakan sensor pada robot sehingga dapat mengatasi tabrakan pada robot tersebut.

46 36 4. Memisahkan sumber ADC dengan sumber yang lain sehingga tidak terjadi sinyal konflik karena ADC sangat sensitif terhadap tegangan yang diberikan padanya.

47 37 DAFTAR PUSTAKA 1. diambil pada tanggal diambil keselurahan dari pdfnya diambil pada tanggal diambil keselurahan dari pdfnya diambil pada tanggal diambil keselurahan dari pdfnya f diambil pada tanggal diambil keselurahan dari pdfnya di ambil pada tanggal di ambil keselurahan dari pdfnya. 6. Modul buku paduan pratikum intrumentasi industri II yang disusun oleh SUMANTRI K.ST

48 38 LAMPIRAN Lampiran A Datasheet DAC 0808 Lampiran B Datasheet ADC 0804 Lampiran C Datasheet IC LM 471 Lampiran D Datasheet IC L 298 Kontak Person : Ayipto 93nt_i2P@yahoo.com Hp : Jonni lionsinga123@yahoo.com Hp :